管线网络作为输送石化产品最经济和最安全的方式,受到更大能源公司的广泛研究和重视。更好地优化石化管网的设计与调度,可以为企业带来巨大的经济收益。同时,由于近年来化工安全事故的频发,急需开发出一套系统化的方法,来解决经济与安全优化综合的问题。Petri-Net不仅具有良好的图形建模功能,本身还包含了数学计算功能。因此本论文基于Petri-Net构建管网的超级结构模型,解决管网的设计、调度和安全问题。1.为了更好的从全局方面考虑石化供应链的设计与调度,采用了变量弧Petri-Net构建了石化供应链的管网结构,所构建的Petri-Net超级结构包括了所有物料输送结构以及相关的顺序约束,通过求解基于离散时间表述的状态时空间矩阵方程,并加以额外的辅助约束,能够求解管网的调度、设计与调度同时优化的混合整数非线性规划问题。2.为了更好的实现经济效益和安全生产的最优综合,依据Petri-Net概念,拓扑管路与设备模块和故障模块等,由此建立安全可行操作路径的超级结构。然后,根据Petri-Net中标记状态的传递情况,确定整数规划模型中的约束条件,最后,考虑权衡最小操作数和最低故障期望建立双目标函数。通过实例验证模型和算法的正确性和有效性,并用GAMS进行Pareto (?)(?)沿理想点优化求解,得到令人满意的折中安全操作路径。